引用对象的STL容器

STL containers with reference to objects

本文关键字：容器 STL 对象 引用      更新时间：2023-10-16

我知道STL容器复制对象。比如我有一个

list<SampleClass> l;

每次当我做

SampleClass t(...);
l.push_back(t);

将生成t的副本。如果SampleClass很大，那么它将非常昂贵。

但是如果我声明l为引用的容器，

list<SampleClass&> l;

当我做

l.push_back(t);

它会避免复制对象吗?

如果你知道你在做什么，你可以使用std::reference_wrapper:

创建一个引用向量
#include <functional>
#include <vector>
int main()
{
  std::vector<std::reference_wrapper<int>> iv;
  int a = 12;
  iv.push_back(a);  // or std::ref(a)
  // now iv = { 12 };
  a = 13;
  // now iv = { 13 };
}

当然要注意，如果任何被引用的变量超出了作用域，而你仍然持有对它们的引用，那么这些都会崩溃。

遗憾的是，它不会编译(至少使用stlport)。但是另一种选择，即在容器中存储指向对象的指针，将完全可以编译。

这将给你的代码留下一些额外的语法噪音——你必须添加新的东西才能将它们插入到容器中。

std::list<class_type*> l;
l.push_back(new class_type);

然而，尽管对象现在不会被复制，但当列表被销毁时，它们也不会自动为您清理。智能指针将为您解决这个问题，但代价是更多的语法噪音。由于std::auto_ptr不能被复制，所以不能把它们放在标准容器中，所以必须使用它们的近亲——共享指针。

std::list<boost::shared_ptr<class_type> > l;
l.push_back(boost::shared_ptr<class_type>(new class_type));

标准库容器要求它们的类型是可复制的;因为引用不是，所以一开始就不能将它们存储在容器中。只要注意对象的生存期，就可以存储指针。Boost有一些指针容器来帮助实现这一点，或者使用智能指针。但是请注意，auto_ptr是不可复制的(正如标准为此目的所定义的那样)，因此shared_ptr和unique_ptr是您现在最好的选择。两者都是c++ 11中的标准，而前者在c++ 03中通过boost得到支持。

你想要一个指针的容器:

list<SampleClass*> l;

现在您有了智能指针，您可以使用它进行内存管理，并从中获取原始指针以在STL容器中使用。这样，你就把所有权排除在了容器之外。

这里我有一个树的unique_ptr，但使用STL堆栈来存储原始指针

void TreeTraversal(unique_ptr<BinaryTreeNode>& root) {
    stack<BinaryTreeNode *> _stack;
    BinaryTreeNode *p = root.get();
    _stack.push(p);
    while(!_stack.empty()) {
        p = _stack.top();
        _stack.pop();
        ...
        _stack.push(p->left);
        _stack.push(p->right);
    }
}
int main() {
    unique_ptr<BinaryTreeNode> root = unique_ptr<BinaryTreeNode>(new BinaryTreeNode(...));
    TreeTraversal(root);
}
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